机械式封隔器分层压裂工艺
压裂工艺流程
压裂工艺流程
《压裂工艺流程》
压裂工艺是一种常用于油田开发的技术。
在油田探采工作中，为了提高油气井的产能，减少油气层与井筒的阻力，促进油气的流动，采用了压裂工艺。
下面将介绍压裂工艺的流程。
首先，进行井眼封堵作业。
这是为了保护井筒，避免在压裂过程中泥浆或压裂液流入井下地层，对地层造成损害。
通常采用水泥浆封堵井眼。
接着进行井眼分质作业。
通过下入管或采用其他方式，将油气层周围的固体或液态杂质清除干净，以确保压裂过程的顺利进行。
紧接着就是选择合适的压裂液配方。
压裂液是压裂作业的关键，其物性对压裂效果有着直接的影响。
一般压裂液包括基础液、增粘剂、断裂剂、遮塞物等。
然后进行压裂装置的布置。
根据井筒的具体情况，选择合适的压裂装置，并在井口进行布置，确保压裂装置的运行稳定。
接下来就是进行压裂操作。
通过压裂装置将压裂液送入井下，产生足够的压力来破裂目标油气层。
这一步需要操作人员熟练掌握操作技巧，以确保压裂操作的顺利进行。
最后进行储层压裂效果评价。
通过地面的数据监测和井下的传
感器反馈，评估压裂后的储层状况，以判断压裂效果和下一步的工作计划。
以上就是压裂工艺的流程。
通过以上步骤，可以有效地开发油田资源，提高油气井的产能，实现油气资源的合理开采。
MHR封隔器分段压裂技术及在大港油田的应用
段 压裂 管柱基 本 相 同 （ 见图２ ） ， 区别 之 处 在 于本 套 管 柱压后 放 喷结束 ， 套 管反 打压 憋开水力 泵滑 套 ， 进 行反洗 井 ， 然后 投入 水力泵 芯进 行水力 泵排 液求产 。
此管 柱 可 实现 分 段 压 裂 与水 力 泵排 液 联 作 ， 节
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２—０ ９—０ ３
装； 液压 坐封机构 在封 隔器下 部 ， 不 受完井 液 比重 的
ＭＨＲ封 隔器 、 Ｄ Ｓ Ｓ压裂 滑套 、 ＲＨ 封隔 器 、 Ｒ Ｈ 球座
组成 ， 不 动该管 柱 就 可 以压 裂 三层 。当放 喷 求 产结
影 响 。经 过现场 多 次 的成 功 使用 ， 坐封 过 程 安全 可
靠， 完全 满足生 产 的需 要 。封 隔器 为双 向卡瓦 、 三胶 筒设 计 ， 结 构合 理 简单 。配套 的锚定 密 封 总 成 为插
压 裂滑套 ， 滑套 打开 同时密封 已压裂 层 ， 进行 第 二层 压裂 。第 二 层 压 完 后 ， 再次投球 打开 Ｄ Ｓ Ｓ压 裂 滑
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中图分类号 ： Ｔ Ｅ ３ ５ ７
文献标识码 ： Ａ
ＭＨＲ封 隔 器 为液 压 坐 封 永 久 式 封 隔 器 ， 具 有
液 压坐封 功能 ， 一 次 管柱 下 入 即可完 成 整个 管 柱 安
然后 再 进行 第 三 层 压裂 （ 见图 １ ） 。由 图 １可 知 ， 分
压 三层 的压裂管 柱结 构 由定位 短节 、 压 差式循环 阀 、
苏里格气田机械封隔器连续分层压裂技术
苏里格气田机械封隔器连续分层压裂技术张华光;桂捷;张丽娟;惠红刚;郭思文;李旭梅【摘要】Sulige gas ifeld has the typical characteristic of multi-thin pay-zones and low production for single zone. The continu-ously separate layer fracturing with gas well mechanical packer technology was studied and the fracturing-string and supporting tools were developed and optimized in this paper, including big drift diameter K344 packer, hydraulic anchor and 3.175 mm range sliding sleeve core. The new technology can separately fracture 8 layers in one trip, which has been successfully used in more than 80 wells. Field application shows that the technology has the advantages of reliable operation, simple construction, and low cost.%针对苏里格气田含气层系多、单层产量低的特点，进行了气井机械封隔器连续分层压裂技术研究，研发并优化了气井机械封隔器连续分层压裂管柱，研制了大通径K344封隔器、水力锚及耐磨的3.175 mm小级差滑套芯子等配套工具，可达到一趟管柱连续分层改造8层。
80多口井的现场应用表明，该技术具有施工可靠、操作简单、成本低等优点。
水平井压裂工艺介绍(3)
2）、封隔器分段压裂为了解决段塞分段压裂工艺可靠性的问题，研究形成了封隔器分段压裂工艺。
主要有单封隔器+桥塞分段环空封隔器分段2种。
1)单封隔器+桥塞分段其基本步骤是先射开第1段，通过油管进行压裂；射开第2段，上提桥塞封堵已压开井段通过油管压裂，根据需要重复该步骤。
优点是：①工具简单，具备双封分压的能力；②对水平井筒的封隔有效可靠，能够保证形成相互独立的裂缝系统；③封隔工具性能良好，操作简单。
缺点是：①施工周期长，每次施工后需下入工具打捞桥塞；②封隔器存在砂埋或砂卡的风险。
2)环空封隔器分段将封隔器下到设计位置，从油管内加一定压力坐封环空压裂封隔器，从油套环空注液完成施工解封时，油管加液压剪断解封销钉同时打开洗井通道，确保洗井正常后能起出管柱，该管柱一次只能压开一条裂缝。
大庆油田在环空封隔单压管柱的基础上，通过优化封隔器结构和性能，形成了环空单封双压管柱，实现了从油管油套环空一次压裂两层目的。
（3）、封隔器+滑套喷砂器水平井分段压裂其基本步骤是一次射开全部待压裂井段，利用导压喷砂封隔器的节流压差坐封封隔器首先通过油管直接压裂下层，滑套喷砂器处于关闭状态；下层压裂后，停泵由井口投球，待其落到滑套喷砂器位置后，向油管加压，液压推动钢球打开滑套喷砂器喷砂孔，进行第2段压裂。
根据需要重复上述步工艺优点是：1）一趟管柱可完成多段的定点改造，针对性强；2）井下工具少，工序简单，作业效率高，工艺管柱性能可靠；3）可以同时满足浅中深水平井分段压裂的要求；4）工艺管柱和封隔器不受卡距的限制，可同时满足短射孔井段长射孔井段多裂缝的改造要求。
缺点在于：1）要求井径规则固井质量好；2）封隔器易砂埋管柱上提困难；3) 分段数受到压裂管柱通径的影响，分段数一般小于4级。
机械分层压裂技术在纯梁薄互层油藏的应用
机械分层压裂技术在纯梁薄互层油藏的应用摘要分层压裂技术是多年来发展成熟的油层改造技术之一，是适合低渗透多薄层油藏改造的一项重要手段，其中机械分层压裂具有针对性强，施工难度小，成功率高，压后效果好的特点。
本文重点介绍了纯梁采油厂机械分层压裂技术的优化应用及效果。
关键词低渗透；多薄层；分层压裂；机械分层低渗透多薄层油藏具有渗透率低、物性差、层多而薄、自然产能低、层间地应力差异大等特点。
常规的笼统压裂方式不能完全打开所有的储层，经常出现部分压裂目的层打不开、支撑缝长短、窄、加砂困难等问题，改造效果差，因此分层压裂比较适合该类储层的压裂改造。
直井分层压裂技术又可细分为机械分层压裂、投球分层压裂及限流分层压裂三种。
而机械分层压裂技术近两年来在纯化油田、樊家油田、小营油田等区块都有广泛应用，并取得了良好的效果。
1 机械分层压裂技术介绍1.1 工艺原理机械分层是借助封隔器将目的层与其上下层段分隔出来成为一个独立的压裂单元，通过投放不同直径的钢球，打掉滑套，实现对压裂目的层压裂。
1.2 技术特点1）不动管柱、不压井、不放喷，一次施工分压多层，操作简单；2）操作局限：每个射孔段之间的距离有一定的要求；为保证封隔器坐封位置准确，需要磁定位校深；管柱结构较复杂，存在砂卡风险。
1.3 管柱配备2012年，根据纯梁采油厂油井的具体井况，对井下管柱进行了优化改进，主要是采用“水力锚+K344”封隔器的组合模式，具体见图1：1.4 压裂施工过程1.4.1 验管验管时投入合适直径的钢球，等待40分钟后，缓慢向油管内注水打压，在10MPa、18MPa（最高不超过20MPa），时分别稳压10min，确认管柱无漏点。
1.4.2 封隔器的座封与分层压裂的实施施工正式开始时，先缓慢升压，当压力达到30MPa～40MPa时即可将验封滑套打开，此时应快速加大排量到2.5m3/min以上，使封隔器保持坐封状态，继续保持排量向井内注入前置液，以后按压裂泵注程序进行压裂施工（注：油管建立25MPa压力后，套管打平衡压力8MPa～15MPa）。
分层压裂技术
分层压裂技术前言1、油藏开发特征文南油田属于深层、高压、低渗的复杂断块油气藏。
油层埋藏深，一般埋深范围在2210-3800m之间，平均油藏深度3100m；油层压力高，破裂压力在45-85MPa之间，大部分油层破裂压力在60Mpa以上；油层物性复杂，渗透率低，空气渗透率范围4.3-208×10-3um2，平均空气渗透率在25×10-3um2，渗透率差别较大；断块复杂，断层分布较多。
经过多年的开发，大部分油井射孔井段较长，油层跨度较大。
由于油层跨度大，射孔段油层较多，且油层之间物性差异较大，长期的多油层合采使得好油层大面积水淹，差油层注水开发困难，动用程度很低，因此有很大挖潜空间。
2、开展分层压裂的目的意义以往的长井段笼统压裂目的层段较长，一次施工不能压开尽可能多的油层，部分油层改造不彻底，已经不适应压裂工作的需要。
而分层压裂压裂层段跨度小且比较集中，压裂目的层比较明确，一次施工能够压开较多的油层，能有效改造差油层，因此推广分层压裂工艺技术对于提高二、三类油层的动用程度，提高压裂的整体效果，具有重要的意义。
一、分层压裂工艺技术特点分层压裂就是针对油层跨度较大的油井，根据油层潜力及工艺可行性分析，选出潜力较大的油层，采用限流、投球暂堵、卡单封、卡双封等分层方式，有针对性的开展压裂施工。
与长井段笼统压裂相比，分层压裂具有以下特点：1、压裂层段跨度相对较小分层压裂根据压裂油层的不同情况，采用不同的分层方式，可以有效减少压裂层跨度及总厚度，分层压裂层段的总厚度一般控制在50m以内，这样可以比较彻底的改造油层。
2、降低压裂施工风险，提高压裂成功率由于分层压裂有效减少了压裂目的层的跨度，这样在施工中就可以减少压裂液的滤失，有利于在井底憋起高压，形成有效的裂缝，减少压裂砂堵的可能，有效的降低了压裂施工风险。
3、能有效挖掘物性较差油层的潜力由于分层压裂采用工艺或机械的方式有效分层，这样大大提高了压裂目的层的针对性，能够有效改造物性较差油层的潜力，在一次压裂中可以压开尽可能多的油层，是对油层物性层间差异较大油井的有效压裂方式。
机械分层压裂工艺技术在延长气田的研究和应用
２０ ０ ８年 ６月 ２ ７日在 Ｙ１ １ ｈ ２ 井 ８层首 次进 行机械 分层 压 裂 ， 二 年在现 场 实施 了２ 近 ５井次 ， 得 了很 好 的 取 应 用效 果 。施 工 、 封均 一次 成功 ， 裂工 艺成功率 １ ０ 。做 到在 不压 井、 解 压 ０ 不放 喷 、 不动 管柱 的情 况 下 ， 连 续对 两个物 性 差异 、 间距 较大 层段 进 行压 裂 ， 每个 气层 的 潜 力得 到充分 的发 挥 ， 井 节约压 裂 费用 使 单 ５ ６万元 ， 降低 了勘探 成 本 。 长 气田处 于勘探 阶段 ， 延 机械 分层压 裂比填砂 压 裂上层 节约 了作 业耗 时 ４ ｄ ５，
由于 低 渗薄 互 层 层 间矛 盾 日趋严 重 ， 成 气井 造
３ 工 艺调 研
高 渗层 动用 程度 大 ， 出水 多 ， 渗层 动用程 度 低甚至 低 未 动用 。为 了提 高采 收率 ， 最大 限度 挖掘 各层 潜能 ， 应对 气 层进 行压 裂改 造 。 对 中部 、 南部 区块 部分 低 渗 薄 互层 类 气 井进 行
果 。若进 行打 桥塞 压裂 ， 先用 桥塞 保 护下 部油 层 ， 封
１ 延长 气藏为 孔 隙度 ２ ２ ～ １ ． ４ （ ． ３ ９ 平均 ６ ．
７ ） 渗 透 率 （． １ ０ ９ ） ０ ｍ （ 均 ＜ ０ ２ 、 ｏ Ｏ ～ ． ４ ×１ 平 ．
×１ ｔ ） ０ Ｌ 的致 密储 层 ， 藏埋 深 ２ ０ ￣３ ０ ｍ， ｍ。 气 ３ ０ ９ ０ 原
始地 压 梯 度 为 ： ． ３ ａ １ ０ 地 温 梯 度 为 ２ ４ 。 ０ ８ ＭＰ ／ ０ ｍ， ．１
压裂工艺技术
3．利用压裂液粘度和密度控制裂缝高度 压裂液粘度越大，裂缝越高，保持在50-100mPa·较合适。 s 要控制裂缝向上延伸，应采用密度较高的压裂液；要控制裂 缝向下延伸，则应采用密度较低的压裂液。 (二)人工隔 层控制裂缝 高度技术 1．用漂浮 式转向剂控 制裂缝向上 延伸技术 （1）工作原 理
(2) 对漂浮式转向剂性能要求
(4)技术要求
1)水力锚的啮合力必须大于施工时作用于封隔器上的上顶力， 以免顶弯油管； 2)施工时作用于封隔器上下的压差必须小于封隔器允许的最 大压差；
3)压裂层的射孔段与上面一层射孔段之间的距离，中深井应
不小于3m，深井应不小于5m。
2．双封隔器分层压裂
(1)管柱结构图
(2)用途 在射开多层的油气井中， 对其中任意一层进行压裂。 (3)特点
(5)孔眼持球力
考虑孔眼和堵球几何尺寸的影响，需对上式进行修正。即
当FH’＞Fu时，堵球才能坐封在孔眼处不脱落！
4．选择堵球直径与堵球数量的经验公式 (1)选择堵球直径经验公式
(2)选择堵球数量的经验公式
5．不同密度差、不同流量与封堵效率关系
（三）限流法分层压裂
1.限流法分层压裂工艺原理
3．表面活性剂
在气、液混合后，使气体成气泡状均匀分散在液体中形成泡沫。
4．滑套封隔器分层压裂 有两种管柱类型，而且开关滑套方式也有两种。 国内最常用的是只有喷砂器带滑套的管柱和采用投球憋压 方法打开滑套。 (1)管柱结构图 (2)用途 1)可以不动管柱、不压井、不放喷一次施工分压多层； 2)对多层进行远层压裂和投产。 (3)特点 1)对油气层伤害小，有利于保护油气层； 2)由于受管柱内径限制，一般最多只能用三级滑套，一次分 压四层； 3)如果一次压多层，必须起钻换管柱，才能对下部层位进行 排液投产。
机械式封隔器分层压裂工艺
机械式封隔器分层压裂工艺试验及效果评价摘要长庆气田属低压、低渗透气田，上古气藏含有不同层系，如果要多层开采，须进行分层压裂改造才能投产。
本文通过对Y241封隔器机械式分层压裂工具在苏36-11井、苏38-16-2井；Y341封隔器机械式分层压裂工具在榆42-17井、G52-18井、大开27井进行的压裂改造试验的分析，认为该工艺具有施工操作简单、不压井、不动管柱、作业时间短、施工对气层几乎无伤害、节约成本等优点。
主题词：机械式封隔器分层压裂试验效果评价一、概述长庆气田含有多套产气层系，一般下古生界主要包括马五1、马五2、马五4；上古生界主要有太原组、山西组、石盒子组，上古砂岩气藏主要分布在靖边、榆林、乌审旗、苏里格气田，探明的地质储量占长庆气田的74%；砂岩气藏储层致密，表现为低丰度、低渗、低压、低产等特征，非均质性强，投产前须进行压裂改造；主要含气层系为上古石盒子组和山西组，气层段较多，2-4层的情况较为普遍。
例如，苏里格气田统计的67口气井中，多气层段同存的气井达58口，占总井数的86.56%。
为了高效开发气田，需要上下古分层压裂酸化改造后，合层生产；或者上古不同气层分层压裂后，合层生产。
目前应用的分层压裂方式主要有：投尼龙球选择性压裂、填砂打液体胶塞分层压裂、永久性桥塞封隔压裂、可捞式桥塞封隔压裂、机械式封隔器分层压裂。
长庆气田上古气层水锁性强，地层压力系数低，压井、冲砂等作业对储层的浸泡伤害较大，因此筛选出施工工序简单、对地层浸泡伤害小、成本低廉、施工周期短、封隔可靠等要求的分层压裂工艺，无疑具有重要意义。
二、开展机械分层压裂工具研制和试验的必要性表1是对几种分层压裂工艺优缺点的列表比较，从中可以看出：采用机械式分隔器分层压裂改造，现场操作简单、施工作业时间短，具有不压井、不动管柱、劳动强度小等特点，对气层几乎无伤害，能满足气井分层压裂改造工艺要求，是目前最理想的分层压裂改造工艺。
表1：气井几种分层压裂工艺优缺点对比三、Y241封隔器分层压裂工具（一）井下管串结构井下管串自上而下主要由油管、管柱伸缩补偿器、油管、压井洗井开关、安全接头、Y241封隔器、调整短节、喷砂滑套、Y241封隔器（带水力锚）、调整短节、球座等组成。
机械分层压裂工艺技术在长庆油田的研究和应用
机械分层压裂工艺技术在长庆油田的研究和应用发表时间：2017-11-06T11:36:28.053Z 来源：《基层建设》2017年第19期作者：丁蕻[导读] 摘要：长庆油田经过三十多年的建设，现已是生产千万吨原油的大型油田。
传统压裂工艺采用多层合压或填砂压裂，多层合压，裂缝便在物性较好的油层中延伸，而低渗透油层难以被压开，影响压裂效果。
川庆钻探长庆井下S00661队陕西西安 710000摘要：长庆油田经过三十多年的建设，现已是生产千万吨原油的大型油田。
传统压裂工艺采用多层合压或填砂压裂，多层合压，裂缝便在物性较好的油层中延伸，而低渗透油层难以被压开，影响压裂效果。
填砂压裂，施工周期长，工序复杂，费用高。
所以利用最小的投入产出比挖掘各油层潜能，应对低压低渗油层实施分层压裂改造工艺。
通过对国内外资料进行调研，优选出机械卡封分层压裂工艺。
关键词：长庆油田；集输工艺；地面建设1前言随着勘探向深层、复杂地层的延伸，长庆油田油气勘探的新特点越来越多样化和复杂化。
措施难度加大，压裂技术要求越来越高。
随着地层压力的降低，油田各层之间的矛盾越来越制约着油层的纵向平衡。
为了缓解夹层矛盾，提高最终采收率，有必要对低压低渗油藏进行改造，控制高压高渗透油藏的规模，以改善剖面的生产状况。
2概述连续分层压裂技术经历了传统的选层、限流压裂、充砂、液胶塞压裂和封隔器压裂开发阶段。
近年来，长庆油田采用垂直井连续压裂技术，达到了高效、封堵、井筒完整的目的。
扩大了管柱3段机械密封连续压裂技术。
实现一趟管柱连续分压8段的突破，初步试验连续油管分层压裂和套管滑套完井分层压裂工艺，分别取得连续分压8段和9段的突破。
各种连续压裂工艺的特点见表1。
通过表1的分析，结合当前国内石油和长庆多层压裂技术发展程度的情况下，固定管柱机械封隔压裂技术作为一种连续的压裂过程的主体，考虑到技术的成熟度和作业的成本，应作为继承压裂过程的首选技术；连续油管压裂技术由于其灵活的结构，机械分层技术在国外使用广泛应用于多层技术、套管滑套完井分层压裂技术系列不限于前瞻性技术一直保持良好的完整性，这两种技术后，应考虑在国内连续压力技术的发展方向。
压裂工艺
控缝高压裂工艺
控缝高压裂技术就是通过上浮式和下沉式导向剂在裂缝 的顶部和底部形成人工遮挡层，阻止裂缝中的压力向上下传 播，继而达到控制裂缝在高度方向上进一步延伸的目的。 主要用于存在底水或气顶的油藏，裂缝高度无控制延伸， 容易压穿气顶或含水层，造成大量出水出气，同时大量的压 裂液和支撑剂都消耗在产层以外的裂缝中。
填砂法分层
填砂法是先射开最下部生产层段，压裂后用冲洗液将砂 子送到井底形成砂柱封堵，重复上述过程，到全部层段选择 性压裂结束为止。最后利用在井场的压裂车将砂子从井内反 循环带出。 方法一：射开一层压裂一层，再射开一层再压裂一层。 方法二：一开始便射开全部层段，封隔器坐在最底部油层的 上部进行压裂，然后用砂柱封堵，再将封隔器提到上一层的 上部，重复这一过程即可压开全部层段，最后通过反循环把
孔眼堵塞球法分层
若干堵球随液体泵入井中，堵球将高渗层的孔眼堵住， 待压力憋起，即可将低渗层压开。 基本原理：堵塞球由压裂液带入井内，经压裂管柱，最 后到达流体所进入的射孔孔眼。堵塞球接触孔眼后，必将阻 止液体流进孔眼，因此，在孔眼内外出现压差，使堵塞球在 压差的作用下牢牢地座在孔眼上，切断液体进入地层的通道。 只要井筒压力超过周围的地层压力，堵塞球就会堵住孔眼。
端部脱砂压裂工艺
利用压裂液的滤失特性，在裂缝端部人为地造成砂堵， 从而阻止裂缝进一步扩展。形成砂堵以后，以大于裂缝向地 层中滤失量的排量，继续按方案向裂缝中注入混砂液。随着 注入时间的增加，注入压力和裂缝宽度会逐渐增加，裂缝中 的支撑剂浓度也越来越高，当地面泵压达到预定的压力时停 止施工，就可以获得较高的裂缝导流能力。 该工艺主要应用于油层渗透率较高，油水井井距小，需 要形成短宽缝压裂施工的井层。选用压裂液粘度相对较低， 以保证一定的滤失量；同时要用反洗井管柱，避免砂堵事故。
封隔器及分层工艺管柱简介-精品文档
一、概 述 二、封隔器型号及分类
三、分层工艺管柱及配套封隔器
一、概述
封隔器是各种分层措施工艺管柱的重要组成部分， 是分隔油层的关键工具。 基本要求：下得去、封得严、取得出。因此封隔 器一般包括防中途坐封机构、坐封机构、密封机构、 锁紧机构、解封机构等部分。但部分特殊封隔器坐封 机构与封隔器是组合（桥塞、插管封等）形式的、也
二、封隔器型号及分类命名
SY/T 6327-2019 石油钻采机械产品型号编制方法
二、封隔器型号及分类命名
封隔器型号编制方法
工作温度/工作压力
刚体外径×内径
结构特征代号 使用功能代号 解封方式代号 坐封方式代号
固定方式代号
分类代号
二、封隔器型号及分类命名
JH Y 3 4 1 Z FX -114×48-135/35
JH 厂家代号:江汉 Y 压缩式；K 扩张式；Z 自封式 3 固定代号：无支撑
4 坐封方式代号：液压方式坐封
1 解封方式代号：上提管柱解封 Z 使用功能代号：应用于注水
FX 结构功能代号：具有反洗井功能
114×48： 外径为114mm，内径为48mm 135/35：工作温度：135℃；工作压力：35MPa 常用简写编号：Y341-114 注水封隔器
3、酸化、压裂管柱
安全接头 Y344封隔器
节流球座
油层
Y344 封隔器
三、分层工艺管柱及配套封隔器
3、酸化、压裂管柱
安全接头
水力锚 Y341可洗井封隔器 坐封球座
油层
三、分层工艺管柱及配套封隔器
Y341型注水、堵水、酸化封隔器
注水
堵水
酸化 压裂
各种措施管柱是根据不同的工艺需要进 行设计的，封隔器及其配套工具就是实现工 艺需要而有针对性设计或选配的。设计管柱 应在满足工艺需要的基础上还要考虑安全施 工、施工中出现异常情况如何解决、施工后
浅述油田多层压裂工艺技术
浅述油田多层压裂工艺技术针对文南油田层间矛盾突出的情况，合层压裂难以实现各层均匀改造。
为了缓解层间矛盾，实现油田长期稳产、高效开发，提高最终采收率，必须实施分层压裂工艺，分层治理。
同时，通过不动管柱分单层、多层压裂，可节约成本，缩短作业时间，降低油层污染，实现油田经济高效开发。
1 封隔器分层压裂管柱（1）“Y241（221、211）-114（110）”封隔器分层压裂管柱主要由φ89mm喇叭口、Y221封隔器、滑套喷砂器及水力锚总成、反循环洗井阀、安全接头、φ89mm外加厚油管等组成。
管柱下到设计位置后，上提管柱合适高度后正轉管柱4-6圈，下放管柱撑开下卡瓦，继续加压8-12吨压缩封隔器胶筒，达到密封油套环型空间的目的。
（2）“Y221 -114（110）+ Y111 – 114（110）”封隔器分层压裂管柱主要由φ89mm喇叭口、Y221封隔器、水力锚、滑套喷砂器、伸缩补偿器、Y111封隔器、反循环洗井阀、安全接头、φ89mm外加厚油管等组成。
管柱下到设计位置后，上提管柱合适高度后正转管柱4-6圈，下放管柱撑开下卡瓦，继续加压8-12吨压缩下部封隔器胶筒，继续下放，上部封隔器得到支撑后压缩胶筒，从而实现密封油套环型空间的目的。
（3）“Y221（211）-114（110）+ Y241 – 114（110）”封隔器双封三层压裂管柱主要由φ89mm喇叭口、Y221封隔器、滑套喷砂器、水力锚、伸缩补偿器、Y241封隔器、滑套喷砂器、水力锚、反循环洗井阀、安全接头、φ89mm外加厚油管等组成。
封隔器管柱坐封方式为依次上提、右旋、下放管柱，使下级Y221封隔器坐封。
上级封隔器依靠压裂施工第一层时的正压差来坐封。
基本施工工序为直接压裂第一层，投钢球后压裂第二层（投球Φ40m m憋压将水力锚喷砂器滑套总成的滑套打开），投钢球后压裂第三层（投球Φ46mm憋压将水力锚喷砂器滑套总成的滑套打开）。
封隔器管柱解封方式为直接上提管柱。
水平井筒机械隔离分段压裂技术
水平井筒机械隔离分段压裂技术作者：中国页岩气网新闻中心来源：综合报道浏览：41 发布时间：2013-1-19 15:34:16对低渗透油田水平井进行分段压裂形成相互独立的多裂缝系统，改善渗流条件，能使水平井产能得以提高。
所以，为了充分发挥水平井的增产潜力，分段压裂是必要的。
找到一种既能保证形成独立裂缝系统，又对地层伤害较小的水平井分段压裂技术就成了问题的关键。
而机械隔离分段压裂技术则具有封隔可靠性高，对储层伤害性小的特点，但是该技术对封隔工具的性能要求较高，风险性相对较大，通过研究攻关，200 4年长庆油田在安塞油田塞平5井成功实现了水平井筒机械隔离分段压裂。
一、水平井筒隔离工具选择1.工具特点(1) 液压坐封，高压作业时无需对其加钻压;上提解封，适合在水平井段作业;(2)桥塞承压能力高，工具外径小，可以在复杂水平段施工，受套管变形的影响较小;(3) 机械隔离工具组合简单，操作方便，安全性高;(4)回收工具简单有效，如遇阻卡钻，只需用液压震击器震击后即可取出。
2.工具性能参数(1)可捞式桥塞(表1)。
(2) 液压释放工具:最大外径10 8mm;工具总长度680mm;释放压力19。
3MPa。
二、隔离工具管柱配套据水平井机械隔离分段压裂工艺要求，结合水平井井身结构特点，机械隔离分段压裂管柱(见图) 主要配套有:(1) 投放桥塞(机械隔离)管柱结构:单流阀+桥塞+液压释放工具+侧通滑套+油管;(2) 压裂管柱结构:喷砂器+油管+K3 科封隔器+水力锚+油管+井口;(3)打捞桥塞管柱结构:回收工具+液压扶正器+油管。
三、机械隔离分段压裂工序水平井机械隔离分段压裂即在水平井段上用桥塞坐封并隔离井筒，再实施射孔、压裂，以形成多条人工裂缝，从而提高油井产能。
该工艺的施工工序为:①进行通井、刮削套管、洗井;②将桥塞下至预定位置，坐封桥塞;③释放桥塞，桥塞试压;④射孔;⑤下压裂管柱，进行压裂(图1);⑥试油求产;⑦打捞桥塞。
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机械式封隔器分层压裂工艺试验及效果评价摘要长庆气田属低压、低渗透气田，上古气藏含有不同层系，如果要多层开采，须进行分层压裂改造才能投产。
本文通过对Y241封隔器机械式分层压裂工具在苏36-11井、苏38-16-2井；Y341封隔器机械式分层压裂工具在榆42-17井、G52-18井、大开27井进行的压裂改造试验的分析，认为该工艺具有施工操作简单、不压井、不动管柱、作业时间短、施工对气层几乎无伤害、节约成本等优点。
主题词：机械式封隔器分层压裂试验效果评价一、概述长庆气田含有多套产气层系，一般下古生界主要包括马五1、马五2、马五4；上古生界主要有太原组、山西组、石盒子组，上古砂岩气藏主要分布在靖边、榆林、乌审旗、苏里格气田，探明的地质储量占长庆气田的74%；砂岩气藏储层致密，表现为低丰度、低渗、低压、低产等特征，非均质性强，投产前须进行压裂改造；主要含气层系为上古石盒子组和山西组，气层段较多，2-4层的情况较为普遍。
例如，苏里格气田统计的67口气井中，多气层段同存的气井达58口，占总井数的86.56%。
为了高效开发气田，需要上下古分层压裂酸化改造后，合层生产；或者上古不同气层分层压裂后，合层生产。
目前应用的分层压裂方式主要有：投尼龙球选择性压裂、填砂打液体胶塞分层压裂、永久性桥塞封隔压裂、可捞式桥塞封隔压裂、机械式封隔器分层压裂。
长庆气田上古气层水锁性强，地层压力系数低，压井、冲砂等作业对储层的浸泡伤害较大，因此筛选出施工工序简单、对地层浸泡伤害小、成本低廉、施工周期短、封隔可靠等要求的分层压裂工艺，无疑具有重要意义。
二、开展机械分层压裂工具研制和试验的必要性表1是对几种分层压裂工艺优缺点的列表比较，从中可以看出：采用机械式分隔器分层压裂改造，现场操作简单、施工作业时间短，具有不压井、不动管柱、劳动强度小等特点，对气层几乎无伤害，能满足气井分层压裂改造工艺要求，是目前最理想的分层压裂改造工艺。
表1：气井几种分层压裂工艺优缺点对比三、Y241封隔器分层压裂工具（一）井下管串结构井下管串自上而下主要由油管、管柱伸缩补偿器、油管、压井洗井开关、安全接头、Y241封隔器、调整短节、喷砂滑套、Y241封隔器（带水力锚）、调整短节、球座等组成。
（二）主要部件的工作原理和技术性能参数1、管柱伸缩补偿器（1）用途：用于井下管柱因温度效应和压力效应等产生的管柱伸缩变形和位移的有效补偿，消除管柱的应力断裂，防止封隔器位移，达到提高井下管柱工作可靠性和延长工作时间的目的。
（2）工作原理：在施工中由液压推动活塞上行剪断简钉，解除弹性连接限位，管柱伸缩补偿器在管柱张力作用下内外管发生相对运动而工作，从而达到自动补偿作用。
主要技术指标如表2所示。
表2：管柱伸缩补偿器的主要技术指标2、压井洗井开关工作原理：投球或球杆，从油管内加液压煎断销钉，打开芯管，使封隔器之上油套连通并与下层连通，这样既可实现正反循环压井洗井，又可以在起管柱时使油管内残液泄入井里。
主要技术指标如表3所示。
表3：压井洗井开关的主要技术指标3、Y241封隔器工作原理：主要由封隔密封部分、坐封锁紧部分、卡瓦锚定部分、水力锚部分、坐封动力部分及连接部分组成。
封隔器采用液压坐封、上提管柱解封的工作方式，并且有重复坐封功能。
在油管内液体压力的作用下，水力锚锚爪向外伸出并与套管咬合，封隔器坐封活塞上行打开限位机构，推动卡瓦锚定部分上行并压缩胶筒，实现坐封和锚定，同时锁紧机构进入锁紧状态。
在油管内液体压力消失后，水力锚锚爪在弹簧作用下收回，上提管柱，封隔器中心管与外层各部分发生错动解除锁紧状态，其它各部分在摩擦力和弹性力作用下恢复原位，实现封隔器的解封。
主要技术指标如表4所示。
表4：Y241封隔器的主要技术指标整体管柱主要技术性能指标1整体管柱主要技术性能指标2三）分层压裂管柱的操作步骤1、分层压裂管柱的下入（1）工具运到井场后，将工具做全面检查，各个工具应保持完好，压井洗井开关应处在关闭位臵。
（2）按分层压裂管柱设计组合连接好井下工具，每根油管必须用Φ59mm通径规通径，油管上扣力矩必须达到丝扣规定的上扣力矩，否则，工具不得入井。
（3）封隔器及水力锚卡点位臵必须避开套管接箍，油管螺纹必须涂抹密封脂，丝扣密封脂一律涂抹在公扣上。
（4）严禁井下落物，下分层压裂管柱时，要求匀速下钻，操作平稳，严禁猛顿猛放。
2、封隔器座封：工具下入设计位臵时观察指重表，并记录管柱自由悬重。
正循环洗井替液，进出液体水质相同后，从油管内投放Φ35mm钢球，待球到达座封位臵后，油管内缓慢加压5-10-15-25 MPa，每升高5MPa稳压5min,座封封隔器，当达到30MPa后，剪切座封球座，同时打开下喷砂滑套。
3、下层压裂：下层压裂完成注入顶替液后，即可按压裂施工设计通过油管对下部气层进行压裂。
4、打开上喷砂滑套：下层压裂后，从油管内投放Φ38mm钢球，待钢球坐入上喷砂滑套后，油管打压15 MPa左右打开上喷砂滑套，打开上层压裂通道，同时钢球下落关闭下喷砂滑套，封堵下层。
5、上层压裂：按压裂施工设计要求，压裂上部气层。
6、排液测试求产：根据压裂施工设计要求进行合排、合求，并打捞钢球，气井投入生产。
7、注意事项：压裂完上层后，应倒管线反洗干净；上提管柱解封封隔器时，若解封困难，可继续进行冲砂解卡，但上提负荷不得超过50吨。
四）现场应用情况2003年在苏36-11井、苏38-16-2井分别进行了Y241封隔器分层压裂工具分层压裂工艺试验。
1、苏36-11井试验情况苏36-11井为分层压裂工具的第一口试验井，套管内径121.36m。
射孔段自下而上为山1：3369.0—3373.0m；盒8：3329.0—3335.0m。
2003年9月17日分层压裂钻具下入，9月18日16：35封隔器座封，17：36按照设计对下层山1压完停泵。
紧接着从油管内投放Φ38mm钢球一个。
17：44再次开泵，油压上升至40.3Mpa时（17：47）开始压裂上层盒8，18：53施工结束，两层的分层压裂施工按设计顺利完成。
9月18日—21日该井共油放排液4次，井内液体排完。
两层的详细施工数据如表5所示，施工曲线如图1所示。
表5：苏36-11井机械分层压裂施工数据表图1：苏36-11井机械分层压裂施工曲线图2、苏38-16-2井试验情况该井自下而上射孔段为山1：3357.0—3359.0m、3375.0—3380.0m；盒8：3330.0—3338.0m。
2003年10月20日下分层压裂钻具。
10月21日，封隔器座封并压裂山1。
按设计前臵液中加粉陶600㎏，加陶粒32.6m3后，顶替中途压力突升停泵，反冲出陶粒3.6m3。
之后油放排出液体60 m3。
10月22日从油管内投放φ38mm钢球一个，待钢球坐入上喷砂滑套后，油管打压15 MPa左右打开上喷砂滑套，打开上层压裂通道，同时钢球下落关闭下喷砂滑套，封堵下层。
待油升至43.94Mpa开始压裂上层盒8，前臵液中粉陶600㎏，由于混砂车出现故障加陶粒5.6m3后停泵。
油放排液两天，出液172.2 m3，火焰长度3-4m。
10月24日，对盒8重新压裂，施工顺利完成。
10月24日—31日，该井共油放排液7次，中间用连续油管冲砂1次，井内液体排完。
详细的施工参数如表6所示，施工曲线如图2所示。
图2：苏38-16-2井机械分层压裂施工曲线图表6：苏38-16-2井机械分层压裂施工数据表四、Y341封隔器分层压裂工具一）主要技术参数：型号Y341—114 Y341—148最大外径（mm）φ114 φ148内通径（mm）φ50 φ62总长（mm）1250 1250工作压差（MPa）80 80工作温度（℃）150 150坐封压力（MPa）15 15反洗排量（m3/h）30 30解封力（kN）15 15两端连接螺纹 2 7/8 UPTBG 2 7/8 UPTBG二）结构原理：1、结构：该封隔器主要由坐封部分、密封部分、锁紧部分、反洗井部分、解封部分、防撞部分等六部分组成。
2、工作原理：当流体从油管进入封隔器传压孔后，推动双级活塞上行剪断坐封销钉，双级活塞继续上行压缩胶筒密封油套环空，此时锁紧机构锁紧使得胶筒不能回收。
需要反洗井时，套管内泵入洗井液推开洗井活塞经过内外中心管环空到达封隔器的下部完成反洗井。
解封时，直接上提管柱解封封隔器。
三）使用方法：1、下压裂管柱前用通井管柱通井至于封隔器卡点以下20m；2、下井油管用蒸汽刺净，并用油管规逐根通过；3、按设计要求配好管柱，下至设计深度；4、连接管线，装好井口，循环泵（该管柱正反循环均可）。
5、投球（ф35mm）至坐封球座处，油管内蹩压15 Mpa坐封封隔器，然后加压替前臵液，按照压裂设计要求进行压裂施工。
6、如果是分层压裂，再投球杆（ф45mm）至滑套喷砂器处，油管内蹩压10-15 Mpa坐封封隔器并将滑套喷砂器的芯子和球打到底部球座处，然后加压替前臵液，按照压裂设计要求进行压裂施工。
7、如果是任意层压裂，第5步只进行投球坐封施工，不得进行压裂施工。
然后进行第6步施工。
8、压裂施工完成以后，如果需要反洗井，可由套管泵入洗井液进行反洗井。
9、解封时，直接上提管柱解封封隔器，起出压裂管柱。
四）现场试验情况2004年在榆42-17井、G52-18井、大开27井分别进行了Y341封隔器分层压裂工具分层压裂工艺试验。
1）榆42-17井7月5日榆42-17井采用机械分层压裂钻具压裂上古，钻具结构自下而上：割缝喷砂器+球座+油管+滑套开关+下封隔器+水力锚+中封隔器+滑套喷砂器+油管+上封隔器+水力锚+油管至井口。
先投球座封隔器压裂山2，加陶粒18.34 m3（其中前臵液段塞0.34 m3），破裂压力56MPa，工作压力39.6MPa，排量2400L/min，砂浓度435.9Kg/m3，砂比25%，入地总液量132.2m3/d；投入球杆打滑套，泵压67Mpa未打掉，油放5分钟，关井憋压打掉滑套后压裂盒6，加陶粒20.0m3，破裂压力38.0MPa，工作压力35.8-38.3MPa，排量2400L/min，砂浓度496.0 Kg/m3，砂比29%，入地总液量124.4m3。
压后关井1h30min，油压19.5Mpa，套压13.9-17.8Mpa。
同时用Φ58mm打捞筒捞球杆，由于井口钻杆短节外径为55mm，未下去，后用4mm油嘴控制放喷，油压突然由12.0Mpa降为0，同时不出液（油管正在吐砂），为防止钻具卡，放掉套压后，活动钻具，上提钻具悬重无明显变化，上提3根后，由于套管出液增大，安装下悬挂井口的悬挂器和油管旋塞，然后活动钻具，发现钻具卡，上下活动，最后提至67KN 解卡，起钻后发现滑套和球杆上移，堵至滑套喷砂器处，其上沉砂67.34m，另发现上水力锚锚爪未收缩，封隔器胶皮筒破损严重，对封隔器进行解剖后发现是由于沉砂造成的上述异常。